Un nuovo studio sulle reazioni chimiche che si verificano quando la materia organica si decompone nei laghi d'acqua dolce ha rivelato che i detriti degli alberi sopprimono la produzione di metano, mentre i detriti delle piante che si trovano nei canneti promuovono effettivamente questo dannoso gas serra.

Poiché la vegetazione dentro e intorno ai corpi idrici continua a cambiare, con la perdita della copertura forestale mentre il riscaldamento globale fa prosperare le piante delle zone umide, i numerosi laghi dell'emisfero settentrionale, già una delle principali fonti di metano, potrebbero quasi raddoppiare le loro emissioni nei prossimi cinquant'anni.

I ricercatori affermano che i risultati suggeriscono la scoperta di un altro "ciclo di feedback" in cui le perturbazioni ambientali e i cambiamenti climatici innescano il rilascio di sempre più gas serra che riscaldano ulteriormente il pianeta, simili alle preoccupazioni per il metano rilasciato dal permafrost artico in rapido scioglimento.

"Il metano è un gas serra almeno venticinque volte più potente dell'anidride carbonica. Gli ecosistemi di acqua dolce contribuiscono già fino al 16% delle emissioni naturali di metano della Terra, rispetto a solo l'1% di tutti gli oceani del mondo, ", ha affermato l'autore senior dello studio Dr. Andrew Tanentzap del Dipartimento di Scienze delle piante dell'Università di Cambridge.

"Riteniamo di aver scoperto un nuovo meccanismo che ha il potenziale per far sì che i laghi d'acqua dolce producano sempre più gas serra. I climi più caldi che promuovono la crescita delle piante acquatiche hanno il potenziale per innescare un dannoso ciclo di feedback negli ecosistemi naturali".

I ricercatori sottolineano che le attuali emissioni di metano degli ecosistemi di acqua dolce da sole compensano circa un quarto di tutto il carbonio assorbito dalle piante terrestri e dal suolo:il "pozzo di carbonio" naturale che drena e immagazzina la CO2 dall'atmosfera.

Fino al 77% delle emissioni di metano di un singolo lago sono il risultato della materia organica rilasciata principalmente dalle piante che crescono dentro o vicino all'acqua. Questa materia viene sepolta nel sedimento trovato verso il bordo dei laghi, dove viene consumato da comunità di microbi. Il metano viene generato come sottoprodotto, che poi ribolle in superficie.

Lavorando con colleghi provenienti da Canada e Germania, Il gruppo di Tanentzap ha scoperto che i livelli di metano prodotto nei laghi variano enormemente a seconda del tipo di piante che contribuiscono con la loro materia organica al sedimento del lago. Lo studio, finanziato dal Consiglio di ricerca sull'ambiente naturale del Regno Unito, è pubblicato oggi sulla rivista Comunicazioni sulla natura .

Per testare come la materia organica influisce sulle emissioni di metano, gli scienziati hanno preso il sedimento del lago e hanno aggiunto tre tipi comuni di detriti vegetali:alberi decidui che perdono foglie ogni anno, conifere sempreverdi che spargono pini, e tife (spesso conosciute nel Regno Unito come "giunco ​​di giunco") - una pianta acquatica comune che cresce nelle secche dei laghi d'acqua dolce.

Questi sedimenti sono stati incubati in laboratorio per 150 giorni, durante il quale gli scienziati hanno travasato e misurato il metano prodotto. Hanno scoperto che il sedimento di giunco ​​produceva oltre 400 volte la quantità di metano del sedimento di conifere, e quasi 2, 800 volte il metano rispetto a quello delle latifoglie.

A differenza dei detriti di tifa, la composizione chimica della materia organica degli alberi sembra intrappolare grandi quantità di carbonio all'interno del sedimento del lago, carbonio che altrimenti si combinerebbe con l'idrogeno e verrebbe rilasciato come metano nell'atmosfera.

Per confermare le loro scoperte, i ricercatori hanno anche "aggiustato" i tre campioni con i microbi che producono metano per misurare la reazione chimica. Mentre il sedimento di origine forestale è rimasto invariato, il campione contenente la materia organica del giunco ​​ha raddoppiato la sua produzione di metano.

"La materia organica che scorre nei laghi dagli alberi della foresta agisce come un chiavistello che sopprime la produzione di metano all'interno dei sedimenti lacustri. Queste foreste hanno a lungo circondato i milioni di laghi nell'emisfero settentrionale, ma ora sono in pericolo, " ha detto il dottor Erik Emilson, primo autore dello studio, che da allora ha lasciato Cambridge per lavorare alla Natural Resources Canada.

"Allo stesso tempo, i cambiamenti climatici stanno fornendo condizioni favorevoli per la crescita e la diffusione di piante acquatiche come tife, e la materia organica di queste piante promuove il rilascio di ancora più metano dagli ecosistemi di acqua dolce del nord globale".

Utilizzando modelli di distribuzione delle specie per lo Scudo Boreale, un'area che copre il Canada centrale e orientale e "ospita più foreste e laghi di qualsiasi altra parte della Terra", i ricercatori hanno calcolato che il numero di laghi colonizzati dalla sola tifa comune ( Typha latifolia ) potrebbe raddoppiare nei prossimi cinquant'anni, causando un aumento degli attuali livelli di metano prodotto dai laghi di almeno il 73% solo in questa parte del mondo.

Tanentzap ha aggiunto:"La previsione accurata delle emissioni di metano è fondamentale per i calcoli scientifici utilizzati per cercare di comprendere il ritmo del cambiamento climatico e gli effetti di un mondo più caldo. Abbiamo ancora una comprensione limitata delle fluttuazioni nella produzione di metano da parte degli impianti e dei laghi d'acqua dolce".